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Untersuchung der Bindung von Protein an Lignin

4.3 Ergebnis und Diskussion

6.3.9 Untersuchung der Bindung von Protein an Lignin

Nachdem nachgewiesen werden konnte, dass Aminosäuren sogar an Humus gebunden werden können, wurde untersucht, ob dies auch für Proteine gilt. Dazu wurde eine Versuchsanordnung mit Indulin und Ligninsulfonsäure gewählt. Bei dem verwendeten Protein handelte es sich um BSA, als Mediator wirkte 4-HBS.

Die unterschiedlichen Lignine wurden mit und ohne Laccase, mit und ohne BSA sowie mit und ohne 4-HBS in verschiedenen Konzentrationen inkubiert.

Anschließend wurde das Molekulargewicht mittels der HPLC bestimmt. Diese Methode war der einfachste Weg, eine mögliche Bindung des Proteins

Humusbildung 136

(MW = 67.000D) zu beweisen. Wenn auch nur ein einziges BSA-Molekül an das Lignin gebunden worden wäre, so würde sich bei der HPLC-Messung das Molekulargewicht stark erhöhen.

Festgestellt wurde jedoch, dass dies bei keinem einzigen der in Material und Methoden beschriebenen Ansätze der Fall war. Offensichtlich sind bei der Reaktion zwischen Aminosäuren und Lignin auf der einen und Proteinen und Lignin auf der anderen Seite doch unterschiedliche Faktoren ausschlaggebend.

7 Zusammenfassung

Bei Untersuchungen von Lignin während des Aktivierungsprozesses mit Laccase war die einzige signifikante Änderung der chemischen Struktur die Dichte der Phenoxyradiakle. Diese stabilen Radikale wurden während der Inkubation mit Laccase unter Belüftung gebildet. Sie sind reaktiver und reagierten mit mehr Molekülen als das nicht aktivierte Lignin, sogar mit Nucleophilen wie Zellulose und Stärke (Hüttermann et al., 2000).

Im Rahmen dieser Arbeit sollte aufgezeigt werden, mit welchen Systemen das aktivierte Lignin reagieren kann. Zudem sollte überprüft werden, ob die für Lignin gefundenen Ergebnisse auch auf Humus übertragbar sind.

4. Untersuchung der Reaktion zwischen aktiviertem Lignin und Wachsmaisstärke

Es sind Verbundwerkstoffe aus aktiviertem, wasserunlöslichem Indulin AT, Ligninsulfonsäure und Wachsmaisstärke hergestellt worden. Die so hergestellten Verbindungen wurden einem Auswaschtest in kochendem Wasser unterworfen.

Dabei zeigten die Ligninsulfonsäureproben eine wesentlich höhere Auswaschung als die Indulinproben. Die an Ligninsulfonsäure gebundene Stärke wurde zu ca. 70%

ausgewaschen, während bei den Indulinproben nur 0,27% der Stärke ausgewaschen wurde. Ein Wert, der deutlich geringer war als die Auswaschung aus dem Kontrollansatz, welcher aus reiner Wachsmaisstärke bestand. Damit wurde erstmals eine wasserfeste kovalente Bindung von wasserfester Stärke an Lignin gezeigt. So ist ein Weg bereitet, biologisch abbaubare Werkstoffe aus wasserfester Stärke herzustellen.

5. Einfluss von Mediatoren auf die Radikaldichte und Ligninablösung von Holzfasern

Es wurde der Einfluss von Mediatoren auf die Aktivierung von Holzfasern mit Laccase untersucht. Durch photometrische und rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass bei Anwesenheit von Laccase in deutlichen Mengen Lignin abgelöst wurde und sich bei einer längeren

Zusammenfassung 138

Inkubationdauer der Grad der Ablösung weiter erhöhte. Bei der Inkubation von Laccase und dem Mediator 4-Hydroxybenzoesäure zeigte sich, dass weniger Lignin von der Faseroberfläche abgelöst wurde. Der Einsatz eines Mediators bremst somit die Ligninablösung an der Oberfläche und ebenso die Polymerisation. Der Zusatz des Mediators hat demnach eher eine Aktivierung der Ligninmoleküle auf der Faseroberfläche bewirkt als deren Ablösung.

Mit Hilfe einer Bestimmungstabelle sollte dieses Phänomen okular erfasst werden.

Aufgrund der unterschiedlichen Morphologie der Faseroberfläche gestaltete sich die Bestimmung allerdings zu ungenau, als dass man sie als Indikator für die Prozessoptimierung nutzen könnte. Die Reaktion von Enzym und Faseroberfläche konnte mit den zur Verfügung stehenden Mitteln nicht weiter verfolgt werden. Um die Wirkung der Inkubation mit Mediatoren auf die Chemie des Lignins der Faseroberfläche genauer zu analysieren, wurden Messungen der Elektronenspindichte durchgeführt. Bei allen Messungen zeigte sich eine Erhöhung der Spindichte der Phenoxyradikale gegenüber der Kontrolle. Daher ist anzunehmen, dass die für die Verklebung relevante Wirkung der Laccase auf das Oberflächenlignin nicht nur darin besteht, dass Mittellamellenlignin in Lösung zu bringen. Die gesteigerte Reaktivität der Faseroberfläche durch die erhöhte Dichte der Phenoxyradikale scheint der entscheidendere Effekt zu sein.

6. Herstellung von faserverstärkten Kunststoffen mit Acrylmonomeren und Holzfasern

Ziel der Versuche war es faserverstärkte Kunststoffe mit Holzfasern und einer Polyacrylat-Matrix herzustellen. Als gangbarer Weg erwies sich dabei eine Zweistufen-Strategie:

Zunächst wurden Holzfasern mit aktiviertem Ligninsulfonat zur Reaktion gebracht, danach erfolgte eine Laccase-katalysierte Aufpolymerisation von Acrylamid auf die aktivierte Faseroberfläche. Sowohl durch Auswaschversuche als auch durch Untersuchung im Rasterelektronenmikroskop konnte gezeigt werden, dass das aufpolymerisierte Acrylamid fest an die Faseroberfläche gebunden war und auf dieser eine Polymerschicht bildete.

Die Zugabe des Quervernetzers Bisacrylamid zur Aufpolymersierung von Acrylamid auf die Faseroberfläche hatte keine Verbesserung zur Folge, im Gegenteil: die

Bindung des Acrylamids wurde dadurch gehemmt. Die Quervernetzungsreaktion zwischen Acrylamid und Bisacrylamid verlief offenbar schneller als mit dem Ligninsulfonat auf der Faseroberfläche, so dass es zu keiner nennenswerten Bindung an die Oberfläche der Holzfasern kam.

In weiteren Versuchsreihen wurde das Holzfaservlies mit Brenzkatechin beschichtet, um zu untersuchen, ob auch monomere Phenole an die Faseroberfläche gebunden werden können. Die Auswaschlösung wurde photometrisch bestimmt und mit Hilfe einer Brenzkatechineichreihe quantitativ erfasst. Auch ohne Laccase kam es dabei zu einer hohen Bindung von Brenzkatechin an das aktivierte Ligninsulfonat der Faseroberfläche. Offensichtlich war Brenzkatechin bereits ohne Laccase so reaktiv, dass es mit der Faseroberfläche eine Bindung eingehen konnte. Durch Laccase wurde dieser Effekt noch verstärkt und durch die geringeren Auswaschungen der Proben gegenüber den Kontrollen nachgewiesen.

7. Modellversuche zur Humusdynamik

Um die Reaktivität der humuseigenen Aromaten zu testen, wurden Aktivierungsansätze mit Humus hergestellt. Diese wurden mit Hilfe von HPLC- und ESR-Mesungen untersucht. Zunächst galt es festzustellen, ob die für Lignin ausgearbeitete Methode von Majcherczyk und Hüttermann (1997) auch auf Huminstoffe anwendbar ist. Das HPLC-System trennte über einen Bereich von drei Zehnerpotenzen mit einer linearen Proportionalität zwischen dem Logarithmus des Molekulargewichts und der Retentionszeit. Das Ergebnis war reproduzierbar und das erhaltene Chromatographiemuster entsprach dem einer typischen Ligninprobe. Der gemessene Alkali-Extrakt und die Huminsäuren-Fraktion wiesen nahezu identische Molekulargewichte auf. Mit der Ionpair-Size-Exclusion-Chromatographie steht eine brauchbare Methode zur Verfügung, mit der die relativen Molekulargewichte von Huminstoffen schnell und reproduzierbar zu bestimmen sind.

Um zu überprüfen, ob Laccase wirklich in der Lage ist Humus zu polymerisieren, wurde Huminsäure mit Laccase umgesetzt. Obwohl es sich um einen wasserunlöslichen Stoff handelte, konnte eindeutig gezeigt werden, dass eine erhebliche Polymerisation erfolgte. Daraufhin wurde die Polymerisation von Sickerwasserproben der Versuchsfläche Zierenberg weiter untersucht. Die Polymerisation der organischen Substanz (DOC) aus Sickerwasser gelang jedoch

Zusammenfassung 140

nur bei einer einzigen Probe, die anderen Proben hatten einen zu hohen Aluminiumgehalt, welcher die Reaktion hemmte.

Die Ergebnisse legten die Vermutung nahe, dass durch die Reaktion mit Laccase im Huminsäure-Molekül Radikale gebildet wurden, die zur Reaktion der Huminsäuremoleküle untereinander führten. Diese Annahme wurde mit Hilfe einer ESR-Messung überprüft. Es wurden Phenoxyradikale gefunden. Entgegen der Erwartung auch in völlig unbehandelten, durch Extraktion im Autoklaven mit Alkali isolierten Huminsäuren. Selbst kommerziell erhältliche Huminsäure wies Phenoxyradikale auf. Die Ergebnisse der ESR-Untersuchungen zeigten, dass Laccase mit Huminsäure prinzipiell die gleiche Reaktion eingeht wie mit Lignin. Es fand eine Ein-Elektronen-Elimination unter Bildung von Phenoxyradikalen mit einer bemerkenswerten Stabilität statt. Bei längerer Inkubation kam es sogar zu inter- und intramolekularen Quenchreaktionen, wodurch die Radikaldichte wieder verringert wurde. Der aus Kompost isolierte Humus verhielt sich in seinen Reaktionen mit Laccase völlig analog zu denen des Lignins. Die von Ulrich (1981) aufgestellte Hypothese über die Mechanismen der Humusdynamik konnte so nicht falsifiziert werden.

8. Modellversuche zur Humusbildung

Bisher finden sich in der Literatur noch keine Vorstellungen darüber, wie die aliphatischen Komponenten, Aminosäuren und Kohlenhydrate, in die Humuskörper einpolymerisiert werden. Daher wurde untersucht, inwieweit die für die Reaktion zwischen Ligninen und Kohlenhydraten gefundenen Ergebnisse auch auf Lignine und aliphatische Amine sowie Aminosäuren übertragen werden können und inwieweit auch reifer Humus selbst noch zu diesen Reaktionen fähig ist.

Dazu wurde zunächst die Reaktion von an Controlled-Pore-Glass (CPG) gebundenen Propylamin und Lignin untersucht. Bei der Umsetzung von Ligninsulfonat mit Laccase und CPG-Propylamin zeigte sich, im Gegensatz zur Kontrolle, dass bei der Probe mit Laccase Ligninsulfonat eindeutig an CPG-Propylamin gebunden wurde.

Mit Hilfe der Rasterelektronenmikroskopie konnte nachgewiesen werden, dass auch nach Schütteln und anschließender Trocknung im Hochvakuum die CPG- Propylamin-Kugeln teilweise fest miteinander verbunden waren. Die Bindung des

aktivierten Ligninsulfonats an das Propylamin war so fest, dass sie sogar dem mit einer hohen mechanischen Belastung verbundenen Wandern des Meniskus durch die Kugeloberflächen während der Trocknung im Hochvakuum standgehalten hatten.

Bei der Bindung an CPG-Propylamin zeigte sich, dass auch Humus alkalifest gebunden wurde. Erstmalig wurden damit aliphatische Amine enzymatisch durch Laccase an Humus gebunden.

In weiteren Versuchen wurde mit Dimethylamin und Aminosäuren gearbeitet. Diese wurden nach den für Lignin ausgearbeiteten Vorschriften mit Humus umgesetzt. Zur Untersuchung des Reinheitsgrades wurden die Proben für eine Dünnschichtchromatographie verwendet, welche bei allen Varianten einen Lignin- bzw. Humusspot sowie eine zusätzliche deutliche Aminosäurebande aufwies. Das bedeutete, dass die Trennung von Edukt und Produkt noch nicht abgeschlossen war.

Erst nach mehrmaliger Ausfällung waren bei den Proben keine Aminosäurebanden mehr zu erkennen. Die L-Tyrosin-Humus-Probe musste weiteren Ausfällungs- und Wiederauflösungszyklen unterworfen werden, bis auch hier keine Aminosäurebande mehr zu beobachten war. Die Kopplungsprodukte wurden massenspektrometrisch untersucht. Es wurde ein durchschnittlicher Stickstoffgehalt des eingesetzten Humus von 0,8 % ermittelt.

Im Ergebnis war eine deutliche Erhöhung des Stickstoffgehalts zu verzeichnen, der mit steigender Konzentration des Edukts in der Reaktionslösung anstieg.

Bei der Messung von an Humus gebundenen 15N-Glutaminsäure-Edukten entsprach eine Erhöhung des 15N-Atomprozent nahezu der Erhöhung, welche bei Versuchen mit unmarkierter Glutaminsäure in reinem Humus und dem Kopplungsprodukt, ermittelt wurden.

Um eine Vorstellung von der chemischen Natur der Stickstoffbindungen an Humus zu erhalten, wurden NMR-Spektren angefertigt. Alle untersuchten Spektren, mit Ausnahme von Glycin-Humus, zeigten, dass der in der Aminosäure gebundene Stickstoff nur in einer einzigen atomar gebundenen Form vorliegt, nämlich dem Amin.

Vergleiche aus Beschreibungen der Literaturlassen darauf schliessen, dass die Bindung von Aminosäure an Humus über eine C-C-Bindung verläuft, während die Amino-Gruppe an dieser Reaktion unbeteiligt ist.

Zusammenfassung 142

Diese Interpretation wurde durch das Spektrum von Glycin-Humus gestützt. Es wurden zwei unterschiedlich hohe Signale in einem Abstand von 17 ppm gemessen.

Hier liegt die Aminosäure sowohl kovalent an Humus gebunden (hohes Signal) als auch als nicht reagiertes Molekül vor, welches nicht vollständig ausgewaschen wurde. Dies hätte eigentlich nicht auftreten sollen, war jedoch für die Interpretation der Spektren ein ungewollter Glücksfall.

Nachdem nachgewiesen werden konnte, dass Aminosäuren sogar an Humus gebunden werden können, wurde untersucht, ob dies gleichermaßen auch für Proteine gilt. Dazu wurde eine Versuchsanordnung mit Indulin und Ligninsulfonsäure gewählt. Bei dem verwendeten Protein handelte es sich um BSA und als Mediator wirkte 4-HBS. Bei keinem einzigen der beschriebenen Ansätze konnte jedoch eine Bindung festgestellt werden. Offensichtlich sind bei der Reaktion zwischen Aminosäuren und Lignin auf der einen und Proteinen und Lignin auf der anderen Seite doch unterschiedliche Faktoren maßgeblich.

8 Abbildungsverzeichnis

Abb.1: Schema des Aufbaus einer verholzten Zellwand (Zeichnung: Tambour) ...2 Abb.2: Ligninmonomere (von links: Cumarylalkohol, Coniferylalkohol, Sinapylalkohol)

...2 Abb.3: Strukturformel von Lignin ...3 Abb.4: Teil einer Lackschnitzerei...4 Abb.5: Die Oxidation des Urushiols ...5 Abb.6: Japanisches Lackbild ...6 Abb.7: Polymerisation des Lignins...11 Abb.8: Bindung von Lignin an Zellulose während der Inkubation unter hohem

Sauerstoffpartialdruck (Hüttermann et al., 2000) ... 12 Abb.9: Änderung des Molekulargewichts des Lignins während der Inkubation (aus

Hüttermann et al., 2000) ... 13 Abb.10: Einfluss von 10mg aktiviertem Lignin auf die Laccase katalysierte

Polymerisation von 100mg Lignin (aus Hüttermann et al., 2000)... 13 Abb.2.1: Rohstoffaufkommen für die Stärkeproduktion in Deutschland 2001

(4,4 Mio. t laut Fachverband der Stärkeindustrie) ... 15 Abb.2.2: Aufbau der Amylose ...16 Abb.2.3: Aufbau des Amylopektins...16 Abb.2.4: Die helikale Struktur des Amylopektins ...17 Abb.2.5: Quellverhalten unbeschichteter Stärke (Zeichnung: Tambour) ...22 Abb.2.6: Mit Lignin beschichtete Stärke (Zeichnung: Tambour) ...23 Abb.2.7: Quellungsverhalten der mit Lignin beschichteten Stärke

(Zeichnung: Tambour)... 23 Abb.2.8: Aktivität der Laccase ...32 Abb.2.9: Stärkeeichreihe ...33 Abb.3.1: Oxidativer Weg der katalytischen Reaktion von Manganperoxidase und

Lignin (Bajpai et al., 1999) ... 36 Abb.3.2: Mögliches Reaktionsschema für die Oxidation von aromatischem Alkohol

mit ABTS+°/ ABTS2+ Paar (Majcherczyk et al., 1999)... 37 Abb.3.3: Standard 1...49 Abb.3.4: Standard 2...50

Abbildungsverzeichnis 144

Abb.3.5: Chromatogramm einer Faserprobe, Kontrolle ohne Laccase, 6h, 1mM 4-HBS ... 50 Abb.3.6: Chromatogramm einer Faserprobe, Kontrolle mit Laccase, ohne 4-HBS, 6h

...51 Abb.3.7: Chromatogramm einer Faserprobe mit Laccase, 6h, 1mM 4-HBS...52 Abb.3.8: Tabelle zur Bonitierung der Hoftüpfel ...54 Abb.3.9: Mikroaufnahme nach 0h, 10mM 4-HBS ...55 Abb.3.10: Mikroaufnahme der Fasern nach 48h, 10mM 4-HBS ...56 Abb.3.11: Elektronenspindichte der Phenoxyradikale von mit Laccase und

Mediatoren inkubierten Holzfasern... 57 Abb.4.1: Dehnungseigenschaften verschiedener Fasern ...58 Abb.4.2: Oberfläche einer in der Faserplattenproduktion eingesetzten Faser...79 Abb.4.3: Zellulosefasern mit Acrylamid, Kontrolle, 24fach vergrößert ...79 Abb.4.4: Zellulosefasern mit Acrylamid und Laccase, 24fach vergrößert ...80 Abb.4.5: Zellulosefasern mit Acrylamid und Laccase, 200fach vergrößert ...80 Abb.4.6: Zellulosefasern mit Acrylamid und Laccase, 1600fach vergrößert ...81 Abb.5.1: Kohlenstoffkreislauf (nach Deutscher Bundestag, 1988)...86 Abb.5.2: Modell der Humusdynamik (Zeichnung aus Eichhorn und

Hüttermann, 1994) ... 92 Abb.5.3: Molekulargewichtsstandards aus Polystyrol als Beispiel für die

Trennleistung der verwendeten Säule... 96 Abb.5.4: Abhängigkeit der Retentionszeit vom Molekulargewicht der eingesetzten

Polystyrolstandards... 97 Abb.5.5: Chromatographiemuster einer typischen Humusprobe ...98 Abb.5.6: Formeln von Actinomycin (links) und Brilliant Blue G (rechts)...99 Abb.5.7: HPLC-Chromatogramme von Huminsäuren, die durch Alkaliextraktion bei

120°C unter Druck gewonnen wurden ... 101 Abb.5.8: Elektronenspinresonanz-Signal von Phenoxyradikalen...103 Abb.5.9: Spezifische Radikaldichte von Laccase-inkubierter Huminsäure in

Abhängigkeit von der Zeitdauer der Inkubation... 104 Abb.6.1: Strukturformel Lignin (Schachtschabel et al., 1989) ...105 Abb.6.2: Stukturformel Humus (Schachtschabel et al., 1989) ...105 Abb.6.3: Wege der Huminstoffbildung im Boden (Stevenson, 1994)...106 Abb.6.4: Aufbau von Glas-Propylamin...125

Abb.6.5: Zwei durch Ligninsulfonat kovalent gebundene CPG-Propylamin-Kügelchen (50fache Vergrößerung)... 126 Abb.6.6: Leimfuge der durch Ligninsulfonat kovalent gebundenen

CPG-Propylamin-Kugeln (500 fache Vergrößerung)... 127 Abb.6.7: Dimethylamin-Humus ...131 Abb.6.8: Glycin-Humus...132 Abb.6.9: Tyrosin-Humus...133 Abb.6.10: Glutaminsäure-Humus ...134

Tabellenverzeichnis 146

9 Tabellenverzeichnis

Tab.2.1: Verdünnungsreihe ...29 Tab.2.2: Ergebnisse der Stärkeauswaschung ...33 Tab.4.1: Mittelwerte der Eichreihe ...74 Tab.4.2: Auswaschergebnisse der Faserprüflinge...76 Tab.4.3: Werte der Acrylamidauswaschung ...77 Tab.4.4: Ergebnisse der Acrylamid-/Bisacrylamidauswaschung ...82 Tab.4.5: Werte der Brenzkatechin-Eichreihe ...83 Tab.4.6: Ergebnisse der Brenzkatechinauswaschung...84 Tab.5.1: Überprüfung der Reproduzierbarkeit ...98 Tab.5.2: Vergleich der Molekulargewichte von bekannten humusähnlichen

Substanzen ... 99 Tab.5.3: Molekulargewichte einer typischen Humusextraktion ...100 Tab.5.4: Einfluss der Gaszusammensetzung bei der Alkali-Extraktion von

Huminsäure bei 120 °C unter Druck ... 100 Tab.5.5: Polymerisation von Huminsäure mit Laccase...102 Tab.5.6: Polymerisation der organischen Substanz (DOC) in Sickerwasser ...102 Tab.6.1: Einwaagen der Humusproben ...114 Tab.6.2: Werte der zugegebenen NaOH-Mengen ...117 Tab.6.3: Pipettierschema der 15N markierten Proben auf Platte 1 ...118 Tab.6.4: Pipettierschema der 15N markierten Proben auf Platte 2 ...119 Tab.6.5: Pipettierschema der Ligninsulfonatproben ...121 Tab.6.7: Ergebnisse der Auswaschversuche...127 Tab.6.8: Stickstoffgehalt der Proben ...129 Tab.6.9: 15N-Gehalt von Humus und den Kopplungsprodukten...130

10 Abkürzungsverzeichnis

% Prozent

α Alpha

 Eingetragene Marke

°C Grad Celsius

µg Mikrogramm

°K Grad Kelvin (Temperatureinheit)

µl Mikroliter

Abb. Abbildung

ABTS 2,2 Azinobis- (3-ethylbenzothiazolin-6-sulfonsäure-) – Diammoniumsalz

AGS Amyloglucosidase AKD Alkylketendimer

ASA American Standards Association, bezeichnet die Filmempfindlichkeit

bar Bar = veraltete Maßeinheit des Druckes cm Zentimeter

CPG Controlled Pore Glass

D Dalton (Molekulargewicht)

dB Dezibel DIN Deutsche Industrie Norm(en) DMSO Dimethylsulfoxid

DOC Dissolved organic carbon (Gelöster organischer Kohlenstoff) E Extinktion

E-cup Eppendorfcup

E-Glas (E=Elektric)- Glas

ESR Elektronenspinresonanz et al. Et alii (lat.) = und andere

FA Fulvic acid (Fulvinsäure) g Gramm

Gauss Einheit der magnetischen Flussdichte GHz Gigahertz

Abkürzungsverzeichnis 148

GPC Gel-Permeationschromatographie

GRP Glass reinforced Polyester (glasfaserverstärktes Polyester) Gt Gigatonne

HA Humic acid (Huminsäure)

HIPS High impact Polystyrene (hoch beanspruchbares Polystyrol) HPLC High Performance Liquid Chromatography

(Hochleistungs-Säulen-Flüssig-Chromatographie) kg Kilogramm

KOSI Kompetenzzentrum Stabile Isotope L Liter

LDPE Low density Polyethylene (Polyethylen mit geringer Dichte) LSS Ligninsulfonsäure

M Molar

MDF Mitteldichte Faserplatte

mg Milligramm MHz Megahertz ml Milliliter mM Millimol mol Mol = Einheit der Stoffmenge

MW Mittleres Molekulargewicht

N Normal nKat Nanokatal nm Nanometer

NMR Nuclear magnetic resonance (Kernresonanzspektroskopie)

OD Optische Dichte

PDI Polydispersitätsindex PDI Polydispersitätsindex PE Polyethylen

PEG Polyethylenglykol PET Polyethylenterephtalat

pH Negativer dekadischer Logarithmus der Protonenkonzentration phr Parts per hundred

pKa Negativer dekadischer Logarithmus der Säurekonstante

PLA Polylactid (Polymilchsäure)

PP Polypropylen ppm Parts per million

PVC Polyvinylchlorid

QAM Quaternäre Amine

REM Rasterelektronenmikroskop rpm rounds per minute (Umdrehungen/Minute) SBR Styrol-Butadien-Gummi SD Standartabweichung

SEE Oberflächenspannungs-Evaluationssystem Tab. Tabelle

TDMA N-Methyl Trioctylammoniumchlorid

THF Tetrahydrofuran U Units

V Volt (Spannung)

wt. Weight = Gewicht

Literaturverzeichnis 150

11 Literaturverzeichnis

Almendros, G.; Fründ, R.; Gonzales-Vila, F. J.; Haider, K. M.; Knicker, H.; Lüdemann, H. D. (1991): Analysis of 13C und 15N CP-MAS NMR-spectra of soil organic matter and composts; FEBS Letters 282: 119-121; Elsevier Science; Amsterdam

Atlas, R. M.; Bartha, R. (1987): Microbial Ecology: Fundamentals and Applications:

532; Cummings; New York

Bajpai, P.; Bajpai, P.K.; Kondo, R. (1999): Biotechnology for Environmental Protection in the Pulp and Paper Industry: 74; Springer; Berlin, Heidelberg, New York

Balakshin, M.; Chen, C. L.; Gratzl, J. S.; Kirkman, A. G.; Jakob, H. (2001):

Biobleaching of pulp with dioxygen in laccase-mediator-system-effect of variables on the reaction kinetics; Journal of Molecular Catalysis B-Enzymatic 16 (3-4): 205-215; Elsevier Science; Amsterdam

Barreca, A. M.; Shogren, B.; Fabbrini, M.; Galli, C.; Gentili, P. (2004): Catalytic efficiency of some mediators in laccase-catalysed alcohol oxidation; Biocatalysis and Biotransformation 22 (2): 105-112; Informa Healthcare; London

Baumberger, S.; Lapierre, C.; Monties, B.; Della Valle, G. (1997): Use of kraft lignin as filler for starch films; Polymer Degradation and Stability 59: 273-277; Elsevier Science; Amsterdam

Baumberger, S.; Lapierre, C.; Monties, B.; Loerdin, D.; Colonna, P. (1996):

Preparation and properties of thermally moulded and cast ligninsulfonates-starch blend; Industrial Corps and Products 6: 253-258; Elsevier Science; Amsterdam

Berger, S.; Braun, S.; Kalinowski, H. O. (1992): NMR-Spektroskopie von Nichtmetallen 2: 137-138; Thieme; Stuttgart

Berry, D. F.; Boyd, S. A. (1984): Oxidative coupling of phenols and anilines by peroxidase: Structure-activity relationships; Soil Science Society of America Journal 48: 565-569; The Soil Science Society of America; Stanford University;

Palo Alto

Berry, D. F.; Boyd, S. A. (1985): Reaction rates of phenolic humus constituents and anilines during cross-coupling; Soil Biology & Biochemistry 17: 631-636; Elsevier Science; Amsterdam

Bledzki, A. K., Gassan, J. (1999): Composites reinforced with cellulose based fibres;

Progress in Polymer Science 24 (2): 221-274; Elsevier Science; Amsterdam

Bollag, J. M.; Liu, S. Y.; Minard, R. D. (1980): Cross coupling of phenolic humus constituents and 2,4-dichlorophenol; Soil Science Society of America Journal 44:

52-56; The Soil Science Society of America; Stanford University; Palo Alto

Bollag, J. M.; Liu, S. Y.; Minard, R. D. (1982): Enzymatic oligomerization of vanillic acid; Soil Biology & Biochemistry 14: 157-163; Elsevier Science; Amsterdam

Brahmakumar, M.; Pavithran, C.; Pillai, R. M. (2005): Coconut fibre reinforced polyethylene composites: effect of natural waxy surface layer of the fibre on fibre/matrix interfacial bonding and strength of composites; Composites, Science and Technology 65 (3-4): 563-569; Elsevier Science; Amsterdam

Bratkovskaya, I.; Ivanec, R.; Kulys, J. (2006): Mediator-assisted laccase-catalysed oxidation of 4-hydroxybiphenyl; Biochemistry-Moscow 71 (5): 550-554; Springer;

Berlin, Heidelberg, New York

Braun-Lüllemann, A. A.; Hüttermann, A.; Majcherczyk, A. (1999): Screening of ectomycorrhizal fungi for degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons;

Applied Microbiology and Biotechnology 53: 127-132; Springer; Berlin, Heidelberg, New York

Literaturverzeichnis 152

Call, H. P.; Mücke, I. (1997): History, overview and applications of mediated lignolytic systems, especially laccase-mediator-systems (Lignozym®-process); Journal of Biotechnology 53: 163-202; Elsevier Science; Amsterdam

Carvalho, A. J. F.; Job, A. E.; Alves, N.; Curvelo, A. A. S.; Gandini, A. (2003):

Thermoplastic starch/ natural rubber blends; Carbohydrate Polymers 53 (1): 95-99; Elsevier Science; Amsterdam

Chen, R. L.; Kokta, B. V.; Daneault, C.; Valade, J. L. (1986): Some watersoluble copolymers from lignin, Journal of Applied Polymer Science 32: 4815-4826; John Wiley & Sons GmbH; Weinheim

Chiellini, E.; Solaro, R.; Vallini, G.; Corti, A.; Pera, A. (1991): Degredation of Starch-Filled Polyethylene Films in a Composting Environment; La Chimica & L´industria 73: 656-663; Promedia Publishing; Mailand

Christman, R. F.; Oglesby, R. T. (1971): Microbial degradation and formation of humus: Sarkanen, K. V., Ludwig, C. H. (eds.); Lignins, Occurrence, Formation, Structure and Reactions: 769-795; John Wiley & Sons GmbH; Weinheim

Cinelli, P.; Chiellini, E.; Gordon, S. H.; Imam, S. H. (2003): Characteristics and degradation of hybrid composite films prepared from PVA, starch and lignocellulosics; Macromolecular Symposia 197: 143-155; John Wiley & Sons GmbH; Weinheim

Cronan, S. C. (1985): Comparative effects of precipitation acidity on three forest soils:

carbon cycligresponses; Plant and Soil 88: 101-112; Springer; Berlin, Heidelberg, New York

Curvelo, A. A. S.; de Carvalho A. J. F.; Agnelli J. A. M. (2001): Thermoplastic starch-cellulosic fibers composites: preliminary results; Carbohydrate Polymers 45 (2):

183-188; Elsevier Science; Amsterdam

Daniel, J. A.; Whistler, R. L.; Voragen, A. C. J.; Pilnik, W. (1994): Starch and other

Daniel, J. A.; Whistler, R. L.; Voragen, A. C. J.; Pilnik, W. (1994): Starch and other